AI服務器:
新需求催生新變革
2025年,人工智能正以前所未有的速度重塑全球經濟格局,從大模型訓練到行業應用落地,AI服務器作為算力核心基礎設施,成為科技競爭的戰略高地。AI 服務器的崛起,是人工智能時代發展的必然結果。與普通服務器相比,AI 服務器在架構、工作方式和功率等方面都有顯著差異。它們采用 CPU+GPU/NPU 等加速卡的架構,以并行處理的方式高效完成復雜任務,功率更是大幅提升。
1、GPU/ASIC功耗爆炸式增長:
單顆GPU的功耗已經從幾年前的300W-400W,飆升到如今的1400W(B300)。下一代R200 GPU預計將達到1800W。這相當于一個小型家用吹風機的功率集中在比手機還小的芯片上。功耗增加的同時,芯片制程還在微縮,導致單位面積上的功率密度(W/mm2)急劇上升,產生巨大的熱量,對供電的響應速度和效率要求極高。
2、供電架構模式轉變:
AI 服務器目前主流的供電架構為48V12V,未來將會邁向48V直接轉6.75V或更低電壓模式,減少了中間轉換環節,提升了整體效率,但是對電路上的元器件性能要求則會更高。
供電模式轉變:
橫向供電→垂直供電→集成供電
隨著生成式人工智能訓練處理器的連續電流需求增加到1000A,PoL 轉換器被放在xPU的橫向(旁邊)位置。由于銅的電阻率和 PCB 上的走線長度,橫向放置的 PoL 供電網絡(PDN)的集總阻抗相當高,可能達到 150μΩ或更高,這意味著 PCB走線就會消耗掉 150W的功率。垂直供電VPD結構的出現,將 PoL 轉換器直接放置在xPU的下方。在垂直供電網絡中,其總阻抗可能降至15μΩ或更低,這意味著在內核電壓域1000A培的連續電流下,只會消耗 15W的功率。為進一步減小PDN的功率消耗,未來會進一步將供電模塊集成到xPU內部。
LPD(Lateral Power Delivery)、VPD(Vertical Power Delivery)、IVR(Integrated Voltage Regulator)技術的應用,對功率電感器提出了更高的要求,如在小尺寸、薄形化下實現大電流、更高頻率下實現低損耗、電感形態的多樣化(嵌入式、電感排、耦合電感等)。

圖片來自順絡內部
AI 服務器電源模塊趨勢:
高功率密度、高效率、高可靠性
如今,DC-DC電源模塊已經不是單純的傳統的大個頭的封裝,SIP封裝技術已經從2D發展到3D,封裝材料除了傳統的塑封料外,也開始采用磁性材料,目的都是在趨向高功率密度、高效率、高散熱、高可靠性。
受空間限制,橫向供電的電源模塊尺寸一般在10*9*8mm,而垂直供電電源模塊的高度則降低至5mm,未來如果要集成輸出電容,電源模塊的尺寸還會進一步減小。
而對于集成在電源模塊中的電感,會因模塊設計和電路拓撲變化,其性能要求也大不相同,比如電感在PCB上且本體帶散熱片的垂直結構、電感放在中間且本體帶數據PIN和散熱PIN的三明治結構、TLVR或非TLVR拓撲、2相或4相等等。這要求電感具有高度的可定制性和設計靈活性。
順絡核心產品:
撐起xPU供電“硬實力”
Sunlord順絡電子憑借多年技術積累,推出了一系列專為AI服務器xPU供電打造的高性能電感和電容解決方案,助力客戶應對高效能計算帶來的電源挑戰, 包括組裝式技術平臺、銅磁共燒平臺、冷熱壓平臺和超低壓模塑平臺,可完全覆蓋VRM、TLVR、多相、耦合等多種應用場景。

圖片來自順絡內部
以下僅展示標準產品。
1. WPZ系列組裝式功率電感

圖片來自順絡內部
(1)VRM供電

(2)TLVR供電

2. HTF 系列銅磁共燒電感
Sunlord的HTF系列電感采用獨有的銅磁共燒技術,具有高性能表現:厚度低至1mm、高飽和電流、低DCR、低損耗等;結構上可實現單相、多相等不同結構;可定制化程度高,支持靈活多樣的布板形式,可支持I/O線集成在電感上、垂直供電、嵌入式和埋感式、背面貼裝等多種結構。以下展示通用性的標準電感。
單相電感:

多相電感:

3.新型無引線框鉭電容

聚合物鉭電容具有更好的高溫穩定性、電壓穩定性,適合應用于服務器這種需要高可靠產品的場所,同時,
1)在相同體積下,順絡新結構鉭電容的容量比傳統引線框結構的大,一方面可以有效保證PDN的電壓穩定性,一方面可以使用更少的電容以降低空間。
2)在相同容量和電壓下,順絡新結構鉭電容可以做到比傳統結構體積更小,高度更低,適合AI服務器/加速卡小型化、薄型化的需求。
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原文標題:Sunlord破解AI服務器供電難題!揭秘高效、小型化電感黑科技
文章出處:【微信號:sunlord002138,微信公眾號:順絡電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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